抗冲切1
钢筋混凝土板柱节点抗冲切性能研究综述
第50卷增刊建筑结构Vol.50 S22020年12月 BuildingStructure Dec.2020 钢筋混凝土板柱节点抗冲切性能研究综述韦锋，任子华，张俊华（华南理工大学土木与交通学院，广州 510640）［摘要］钢筋混凝土板柱结构具有节约净空、平面布置灵活及施工方便等优点，是常见的建筑结构体系。
但板柱结构节点区受力复杂，目前对其传力机制和破坏机理尚未有统一的认识，板柱节点的冲切破坏问题尤其突出。
根据文献对钢筋混凝土板柱节点的破坏形态进行了总结，并根据相关研究成果归纳了板柱节点破坏形态的判别公式及应用条件；梳理了影响板柱节点抗冲切性能的主要因素，并对相关研究现状进行了综述，指出了进一步研究的方向。
［关键词］钢筋混凝土板柱节点；抗冲切性能；抗冲切承载力；抗冲切延性中图分类号：TU395 文献标识码：A 文章编号：1002-848X(2020)S2-0499-07State of the art of research on punching shear behavior of reinforced concrete slab-column connectionsWEI Feng, REN Zihua, ZHANG Junhua(School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)Abstract: Reinforced concrete slab-column structure has the advantages of saving headroom, flexible floor layouts andconvenient construction. It is a commonly used building structure system. However, the slab-column joint area is subjectto complex forces. At present, there is no unified understanding of its force transfer mechanism and failure mechanism.Punching failure of slab-column joints is a particularly prominent problem. The failure patterns of slab-column joints arereviewed according to related literatures. The discriminant formulas of failure modes of slab-column joints and theapplication ranges are summarized based on existing studies. The main factors influencing the punching resistance ofslab-column joints are sorted out, and the related research status is reviewed. The directions for further research arepointed out.Keywords: reinforced concrete slab-column connections; punching behaviors; punching capacity; punching ductility0 引言由水平构件为板和竖向构件为柱所组成的结构称为板柱结构。
大板柱帽抗冲切计算
一．人防区域（负二、三层）冲切验算（柱跨8.4×8.4）1、设计方法及基本参数1、设计方法：受弯计算按等代框架多跨连续梁计算总弯矩，再按柱上板带和跨中板带弯矩分配系数分配弯矩，无梁楼盖与柱顶铰接连接。
冲切计算当混凝土板厚不满足时，配置冲切钢筋。
2、柱帽构造详图：3、材料参数：混凝土强度等级为C35，2/57.1mm N f t =，2/7.16mm N f c =，混凝土的动力强度折减系数8.0=c r ，综合调整系数5.1=d r ；钢筋：采用HRB400级（），2/360mm N f y =，综合调整系数2.1=d r 。
柱截面尺寸：mm mm b h c c 800800⨯=⨯，楼板参数：板厚h=350mm ，托板厚度1h =150mm ，柱帽高度为500mm 。
计算跨度mm l x 8400=，mm l y 8400=。
2、荷载计算1、平时荷载：（取350mm 板厚）恒载标准值：0.35×25+0.1×20+0.02×20=11.152/m kN板顶活载标准值：5.02/m kN 板顶人防荷载：602/m kN平时荷载组合：1.2（1.35）×11.15+1.4（0.7×1.4）×5=20.38（19.95）2/m kN 战时荷载组合：1.2×11.15+60=73.382/m kN 荷载设计取值（平时）：2/21m kN q = 荷载设计取值（战时）：2/75m kN q = 3、冲切验算 1、柱对柱帽的冲切（1）《混凝土规范》8.2.1取板的混凝土保护层厚度c=30mm设纵向钢筋合力钢筋到近边距离mm a s 40=（2）柱轴压力设计值层间差值确定由PKPM 计算结果查得（取上下柱差值较大值）查得柱轴压力： 1）负1层柱底轴压力设计值：N1=5791kN 2）负2层柱顶轴压力设计值：N2=7139 kN柱轴压力设计值层间差值：N=N1-N2=7139-5791=1348 kN顶板抗冲切验算（战时荷载）根据《规范》C.2.3条：2/5.82751.1m kN q =⨯=板块m m l l y x 4.84.8⨯=⨯ ①、托板边缘处板厚h=350mm ，托板厚度1h =200mm ，s a h h -=0=350-40=310mm 取a=1500mm ，满足m l m a 94.24.835.035.00.35.122=⨯=≥=⨯=()()mh a u m 24.1331.05.124240=+⨯⨯=+=采用35C 混凝土，2235515705.1m kN f td =⨯=()()kN h a q l ql F y x l 1.474031.020.35.824.84.85.822222=⨯+⨯-⨯⨯=+-=40,2,1===s s h αββ735.024.13431.0405.045.0,122.14.02.14.0021=⨯⨯+=+==+=+=m s su h αηβη {}735.0,m in 21==ηηηl m td h F h u f >=⨯⨯⨯⨯⨯=497331.024.13735.023550.17.07.00ηβ，满足抗冲切要求。
抗冲切验算
1、承台底面积验算轴心受压基础基底面积应满足S=23.56≥(Pk+Gk)/fc=(171.77+176.7)/14.3=0.024m2。
（满足要求）2、承台抗冲切验算由于导轨架直接与基础相连，故只考虑导轨架对基础的冲切作用。
计算简图如下：应满足如下要求式中Pj ---扣除基础自重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，Pj=P/S=360.717/23.56=15.311kN/m2；βhp--受冲切承载力截面高度影响系数，本例取Bhp=1；h0---基础冲切破坏锥体的有效高度，取h0=300-35=265mm；Al---冲切验算时取用的部分基底面积，Al=3.8×2.475=9.405m2；am ---冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；at---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，取导轨架宽a；ab---冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长；ab=a+2h0=0.65+2×0.265=1.18mam=(at+ab)/2=(0.65+1.18)/2=0.915mFl＝Pj×Al=15.311×9.405=143.996kN0.7βhpftamh0=0.7×1×1.43×915×265/1000=242.717kN≥143.996kN，满足要求！3、承台底部配筋计算属于轴心受压，在承台底部两个方向的弯矩：式中M1,M2--任意截面1-1、2-2处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值；a1------任意截面1-1至基底边缘最大反力处的距离，a1=2.775m；l,b-----基础底面的长和宽；pmax,pmin-----相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大和最小地基反力设计值，pmax=pmin=(360.717+212.04)/23.56=24.311kN/m2；p-----相应于荷载效应基本组合时在任意截面1-1处基础底面地基反力设计值，p=pmax=24.311kN/m2；G-----考虑荷载分项系数的基础自重，当组合值由永久荷载控制时，G=1.35Gk ，Gk为基础标准自重，G=1.35×176.7=238.545kN；M1=2.7752/12×[(2×6.2+0.65)×(24.311+24.311-2×238.545/23.56)+(24.311-24.311)×6.2]=237.592kN·m;M2=(6.2-0.65)2/48×(2×3.8+0.65)×(24.311+24.311-2×238.545/23.56)=150.202kN·m;基础配筋计算式中a1----砼强度等级不超过C50，取a1=1；1-1截面：αs=|M|/(a1fcbh02)=237.59×106/(1.00×14.30×6.20×103×265.002)=0.038；ξ=1-(1-αs)1/2=1-(1-2×0.038)0.5=0.039；γs=1-ξ/2=1-0.039/2=0.981；As=|M|/(γsfyh0)=237.59×106/(0.981×300.00×265.00)=3047.89mm2。
底板抗冲切计算
底板柱帽抗冲切验算:（1）柱对底板抗冲切验算E轴交6.轴处柱，平时荷载下冲切已验算完毕，现验算人防工况：恒荷载作用下内力标准值：5217KN人防荷载作用下内力标准值：2888KN人防冲切荷载设计值：F l＝1.1×（1.2×5217+2888-3*3*100）＝9073KN柱帽厚度1100：抗冲切验算：人防：0.7βh f td u m h0＝0.7*0.975*1.5*1.43*7400*1050＝11375KN满足要求（2）柱对底板抗冲切验算K轴交2.轴处柱，平时荷载下冲切已验算完毕，现验算人防工况：恒荷载作用下内力标准值：2333KN人防荷载作用下内力标准值：2811KN人防冲切荷载设计值：F l＝1.1×（1.2×2333+2811-2.3*2.3*100）＝5589KN 柱帽厚度800：抗冲切验算：人防：0.7βh f td u m h0＝0.7*1.0*1.5*1.43*5800*750＝6531KN满足要求（3）柱对底板抗冲切验算U轴交6.轴处柱，平时荷载下冲切已验算完毕，现验算人防工况：恒荷载作用下内力标准值：4325KN人防荷载作用下内力标准值：4055KN人防冲切荷载设计值：F l＝1.1×（1.2×4325+4055-3*3*100）＝8228KN柱帽厚度1100：抗冲切验算：人防：0.7βh f td u m h0＝0.7*0.975*1.5*1.43*7400*1050＝11375KN满足要求（4）柱对底板抗冲切验算21轴交Q.轴处柱恒荷载作用下内力标准值：4032KN人防荷载作用下内力标准值：4453KN人防冲切荷载设计值：F l＝1.1×（1.2×4032+4453-2.6*2.6*100）＝9477KN 平时冲切荷载设计值：F l＝1.1×（6256-2.6*2.6*100）=6138 KN柱帽厚度1000：抗冲切验算：人防：0.7βh f td u m h0＝0.7*0.983*1.5*1.43*7000*950＝9815KN平时：0.7βh f t u m h0＝0.7*0.983*1.43*7000*950＝6543KN 满足要求底板对柱，柱帽抗冲切验算：水浮力及底板自重标准值：67KN/m2人防荷载标准值：50KN/m2a）底板对柱受荷面积：8.4*8.8-2.6*2.6=67.2m2底板人防冲切荷载设计值：F l＝1.1×（1.2×67 +50）x67.2＝9639KN 底板平时冲切荷载设计值：F l＝1.35x67x67.2=6078KN满足要求b）底板对柱帽受荷面积：8.4*8.8-3*3=64.9m2底板人防冲切荷载设计值：F l＝1.1×（1.2×67 +50）x64.9＝9309KN 底板平时冲切荷载设计值：F l＝1.35x67x64.9=5870KN底板厚度600：抗冲切验算：人防：0.7βh f td u m h0＝0.7*1.5*1.43*14200*550＝11726KN平时：0.7βh f t u m h0＝0.7*1.43*14200*550＝7818KN满足要求。
承台抗弯、抗剪、抗冲切计算表
M/(0.9*fy*h0) M/(0.9*fy*h0) 0.2%*1000*H
冲切面到桩内边距离 冲跨比 冲切系数
冲切面到桩内边距离 冲跨比 冲切系数 y向柱宽 x向柱宽
公式8.5.17-1
冲切面到桩内边距离 冲跨比 冲切系数
冲切面到桩内边距离 冲跨比 冲切系数
桩内边到承台边距离 桩内边到承台边距离
公式8.5.17-10
柱边到桩边水平距离 剪跨比 剪切系数
承台剪切计算宽度 公式8.5.18-1
柱边到桩边水平距离 剪跨比 剪切系数
承台剪切计算宽度 公式8.5.18-1
CT-2 1.43 360 7பைடு நூலகம்0 640 1.000 1.000 410 205
0.25 0 0 51 0
247 1400
50 0.200 2.100
混凝土等级C30，ft= 钢筋，fy=
承台高H(mm)= 柱底轴力设计值F(KN)=
单桩设计值Ni(KN)= 抗弯计算：
柱冲切验算：
角桩冲切验算：
抗剪验算：
h0=H-50-10 β hp= β hs=
xi(m) yi(m) Mx=ΣNi*yi My=ΣNi*xi Asx= Asy= ρmin=
aox= λ ox= β ox= aoy= λ oy= β oy=
bc= hc= 冲切承载力 验算结果
a1x= λ 1x= β 1x= a1y= λ 1y= β 1y=
c1= c2= 角桩冲切承载力 验算结果
Vy1(ＫＮ)= ax= λ x= β x= bx0=
抗剪承载力 验算结果 Vy2(ＫＮ)=
ay= λ y= β y= boy= 抗剪承载力 验算结果
独立基础抗冲切验算
扩展基础高度确定的简化方法文章编号：１００５－６０３３（２００６）０４－0178-03 收稿日期：２００５－１０－３１摘要：根据有关规范推导出一个实用的计算基础最小有效高度的公式，并通过举例说明了具体的运算和使用方法。
关键词：地基基础；扩展基础；基础高度；计算公式中图分类号：TU47 文献标识码：Ａ《建筑地基基础设计规范》（ＧＢ５０００７—２００２）中扩展基础设计的一般方法为：先根据上部结构传至基础顶面的荷载及地质资料所提供的地基承载力、基础埋置深度等相关资料，计算出基础底面的长、宽尺寸；然后再进行基础截面的设计验算。
《建筑地基基础设计规范》（ＧＢ５０００７—２００２）中没有给出具体的基础高度计算公式，而是凭经验先假定一个基础高度，再根据《混凝土结构设计规范》（ＧＢ５００１０—２００２）来验算假定的基础高度是否满足抗冲切要求。
这样设计的缺点是：有可能假定基础高度不够，需要重新假设一个基础高度再进行验算；或者基础高度富余太多造成浪费。
为达到安全实用、技术先进、经济合理、确保质量和保护环境等要求，根据有关规范和混凝土抗冲切的有关公式，推导出确定基础最小有效高度的直接公式。
１最小有效高度的确定公式扩展基础包括柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。
由于墙下钢筋混凝土条形基础不存在假定基础高度的问题，因此，只讨论柱下钢筋混凝土独立基础最小有效高度的确定。
基础最小有效高度一般是在满足抗冲切条件下的较小值，根据受力情况，基础的冲切破坏往往发生在柱与基础交接处以及基础变阶处，它往往是沿着柱边或变阶截面处方向下４５°的斜截面组成。
满足此要求的最小高度即为最小有效高度，见图１。
《建筑地基基础设计规范》（ＧＢ５０００７—２００２）８．２．７条规定受冲切承载力按下式验算：Ｆｌ≤０．７βｈｐｆｔａｍｈ０（1）ａｍ＝（ａｔ＋ａｂ）/２（2）Ｆｌ＝ｐｊＡｌ（3）式中：βｈｐ为受冲切承载力截面高度影响系数，当ｈ≤８００ｍｍ时，βｈｐ取１．０，当ｈ≥２０００ｍｍ时，βｈｐ取０．９，其间按线性内插法取用；ｆｔ为混凝土轴心抗拉强度设计值；ｈ０为基础冲切破坏锥体的有效高度；ａｍ为冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；ａｔ为冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽，当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；ａｂ为冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础以内时，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度，当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处基础有效高度，当冲切破坏锥体的底面在ｌ方向落在基础底面以外，即ａ＋２ｈ０≥ｌ时，ａｂ＝ｌ；ｐｊ为扣除基础自重及其土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；Ａｌ为冲切验算时取用的部分基底面积（阴影面积）；Ｆｌ为相应于荷载效应基本组合时作用在Ａｌ上的地基土净反力设计值。
楼板抗冲切验算公式
楼板抗冲切验算公式 楼板抗冲切验算公式是建筑工程中用于计算楼板在地震或风荷载作用下的抗冲切能力的一种方法。
本文将详细介绍楼板抗冲切验算的步骤和相关计算公式，并通过具体例子进行说明，以帮助读者更好地理解和应用。
1. 楼板抗冲切验算概述 楼板抗冲切验算是指对于楼板在地震或风荷载作用下，其与面板之间的连接是否能够承受弹性载荷而不发生破坏进行的一项重要工作。
通过设计合适的楼板抗冲切能力，可以确保建筑结构在地震或风灾中具有足够的稳定性和安全性。
2. 楼板抗冲切验算步骤楼板抗冲切验算一般包括以下几个步骤： (1) 确定体系刚度：根据楼板设计结构，计算出其刚度参数，包括刚度矩阵和刚度系数等； (2) 定义荷载组合：确定地震和风荷载的设计组合，并确定设计基准地震烈度或风荷载参数； (3) 计算冲切力：根据刚度和荷载组合，计算楼板所受到的冲切力，包括水平方向的冲切力和竖向的冲切力； (4) 检查抗冲切能力：根据设计要求，比较计算得到的冲切力与楼板和面板之间的连接的抗冲切能力； (5) 调整设计：根据验算结果，如冲切力超过抗冲切能力，在设计中进行调整，如加固连接或增加楼板的厚度等。
楼板抗冲切验算公式是通过计算冲切力和抗冲切能力之间的关系来判断楼板是否满足设计要求。
下面是两个常用的楼板抗冲切验算公式的介绍： (1) 冲切力计算公式：根据楼板的荷载和刚度参数，计算出楼板所受到的冲切力。
冲切力可以分为水平方向的冲切力和竖向的冲切力。
水平方向的冲切力一般通过楼板质量乘以加速度来计算，而竖向的冲切力一般通过楼板质量乘以楼板与面板之间的相对位移来计算。
(2) 抗冲切能力计算公式：根据楼板和面板之间的连接方式和承载能力，计算出连接的抗冲切能力。
抗冲切能力可以通过连接的抗剪强度和承载能力来判断。
4. 例子说明 为了更好地理解和应用楼板抗冲切验算公式，我们以某住宅楼的楼板设计为例进行说明。
首先，我们根据楼板结构参数计算出其刚度矩阵和刚度系数。
抗冲切
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款下表总结了常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款：表一常见规范对冲切和剪切承载力的验算要求综合各现行规范，对验算冲切承载力的同时，是否要做抗剪验算，有如下结论：1．对普通板类构件，各规范未明确规定需要验算剪切承载力；2．对无筋扩展基础，各规范均要求对基地反力大于300Kpa的情况验算受剪；3．对扩展基础，国家地基规范在条文说明8.2.7和附录S中提到了柱下独立基础的斜截面受剪折算宽度，可见是应该做抗剪验算的；广东省地基基础规范9.2.7，明确要求验算墙下条基的受剪承载力，要求附加条件验算柱下矩形基础受剪承载力；4．对桩承台和梁板式筏板基础，各规范均明确要求同时验算剪切承载力。
5．由上可见，通常抗剪验算都是没法省略的。
各规范对冲切和剪切承载力验算的荷载取值、计算截面略有差别，选用公式时宜慎重。
二、对常见混凝土构件关于剪切和冲切对比的内容收集表二冲切和剪切的若干对比三、广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的看法广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述，参见条文说明9.2.7，摘录如下：“一般说来，柱下单独基础板双向受力，墙下条形基础板单向受力，冲切和剪切，其破坏机理类似，承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
不同的是剪切破坏面可视为平面，而冲切破坏面则可视为空间曲面，如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。
故剪切又称单向剪切(one way sherar)；冲切有时候也称冲剪，又称双向剪切(punching, two way shear)。
对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力，必要时应验算抗剪承载力；对于单向受力的墙下条形基础只需验算控制截面的受剪承载力……“实际工程中有这种情况，由于场地或者柱网布置所限，柱下独立基础长边与短边之比大于2，基础底板近乎单向受力，应验算基础的受剪切承载力。
对于验算控制截面，有不同的做法……”综上所述，冲切和剪切是斜截面破坏的两种形式，相对而言，剪切破坏更为复杂。
既有板柱结构抗冲切加固方法探讨
既有板柱结构抗冲切加固方法探讨摘要：针对混凝土板柱结构的既有建筑改造，板柱冲切验算是一项关键工作，而由于目前已经全面执行了2022版系列的通用规范，其结构恒活荷载系数以及地震内力系数均有调整增加，在此种情况下，结构冲切计算经常会出现不满足的情况，进而需要进行抗冲切加固，本文针对冲切加固补强的做法提出了一些建议，仅供设计人员参考。
关键词：板柱结构；无梁楼盖；冲切验算；板柱节点；柱帽；托板；0.引言近年来随着国家经济建设的持续发展，已由先前的大规模拆除新建，逐步转向以对既有建筑改造为主的城市更新，包括建筑节能改造，抗震加固等。
由于无梁楼盖结构具有节约建筑空间，板底平整，方便施工支模，造价较低等特点，在先前的建筑中应用较多。
而无梁楼盖（板柱结构）节点的抗冲切承载力计算是此类结构设计的重点，尤其在地震工况以及不平衡弯矩的工况下，需要重点侧重。
对无梁楼板冲切不足的加固方式能否有效实现，并按预期发挥作用，其与施工方式以及施工难度有较直接的关系，其加固设计方案在满足理论计算的同时亦需要兼具实施的可行性或便利性，本文研究了对柱帽冲切不足进行加固的几种方式，并对各方案的优点以及不足进行梳理，并适当给出适用建议，希望与大家一同探讨。
1.混凝土板柱结构涉及的体系种类及规范混凝土板柱结构（亦称无梁楼盖结构），主要涉及三种结构类型，即板柱结构（混凝土柱、钢柱活钢管混凝土柱）、板柱-支撑结构（混凝土柱、钢柱或钢管混凝土柱，钢支撑或屈曲约束支撑）以及板柱-剪力墙结构（混凝土柱、混凝土剪力墙）；其中用在纯地库的结构时，主要是采用板柱结构，而用在上部结构时，为增加结构的抗侧能力，则以板柱-剪力墙结构为主。
混凝土板柱结构一般所依据的主要原则性规范是《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），目前执行的为其2016年版修订版，所涉及的章节是第6.1章节的板柱剪力墙定义以及第6.6章节的板柱剪力墙的抗震设计要求；板柱结构的具体体系说明以及各体系对应的设计详细措施，主要是以《混凝土升板结构技术标准》GB/T40130-2018规范为主，其中包含对各种体系相关内容及设计等级的较详细要求。
楼板抗冲切验算公式(一)
楼板抗冲切验算公式(一)楼板抗冲切验算公式1. 引言在建筑设计和结构计算中，楼板抗冲切验算是非常重要的一项工作。
楼板抗冲切能力的验算结果直接影响建筑结构的安全性和耐久性。
本文将介绍一些常见的楼板抗冲切验算公式，并以示例说明每个公式的应用。
2. 列举相关公式以下是一些常用的楼板抗冲切验算公式：楼板总抗冲切力计算公式楼板总抗冲切力是指楼板受到的全部抗冲切力的总和。
通常根据楼板尺寸、荷载情况和材料特性来计算。
公式示例：楼板总抗冲切力 = 荷载Q × 楼板面积其中，Q是楼板荷载，单位为kN/m²；楼板面积单位为m²。
楼板楔形预应力计算公式楼板楔形预应力是指通过楼板预应力体系产生的预压力，用于增加楼板的抗冲切能力。
公式示例：楼板楔形预应力= K × ∑(P × a)其中，K是楼板的系数；P是预应力锚具的预应力值；a是预应力锚具的位置。
∑表示锚具的累加求和。
楼板混凝土自重计算公式楼板混凝土自重是指楼板自身的重量，也是抗冲切的重要因素之一。
公式示例：楼板混凝土自重 = 混凝土体积 × 混凝土密度 × g其中，混凝土体积单位为m³；混凝土密度单位为kg/m³；g是重力加速度，取/s²。
3. 举例解释说明假设一栋楼的楼板荷载为10kN/m²，楼板面积为200m²，荷载均匀分布在整个楼板上。
根据公式，可以计算出楼板总抗冲切力：楼板总抗冲切力 = 10kN/m² × 200m² = 2000kN这个结果表示楼板受到的总抗冲切力为2000kN。
假设楼板采用楔形预应力体系，预应力锚具的预应力值为50kN，预应力锚具的位置有4个，分别为、、、。
根据公式，可以计算出楼板楔形预应力：楼板楔形预应力 = K × (50kN × + 50kN × + 50kN × + 5 0kN × )这个结果表示楼板通过楔形预应力体系产生的预压力。
浅谈柱下独立基础抗冲切与抗剪计算
浅谈柱下独立基础抗冲切与抗剪计算
柱下独立基础抗冲切和抗剪计算是基础工程建设中很重要的组成部分。
一、柱下独立基础抗冲切：
1、冲切力是指建筑物受到外力作用而产生的水平作用力，它可以通过基础混凝土和钢筋组合来抗御。
2、对于柱下独立基础的抗冲切计算，结构应满足其自重、水平抗力等要求，可采用二维有限元法或挠度发展法等方法，进行结构抗冲切分析，以验证独立基础的抗冲切性能。
3、如果结构抗冲切性能不达标，需通过加强抗冲切措施来增大抗冲力。
二、柱下独立基础抗剪计算：
1、剪力是指基础受到水平力或垂直力作用时产生的垂直力，可以通过运用抗剪性能、截面尺寸以及钢筋的分布等来抵消。
2、柱下独立基础的抗剪结构应满足抗剪极限状态，为此，需要根据荷载、地基状况以及柱下独立基础截面尺寸和钢筋配等信息来设计和分析独立基础抗剪结构。
3、如果发现抗剪结构抗力不满足要求，应采取改变基础形状，增加钢筋配等抗剪增强措施，以提高基础抗剪力能力。
总结：柱下独立基础抗冲切和抗剪计算在建筑物和结构的安全稳定性方面至关重要，为保证建筑物的健康以及安全稳定，必须采取正确的分析方法来检验建筑物的抗冲切和抗剪能力，并根据需要采取相应的增强抗力措施，以保证柱下独立基础的安全稳定。
浅谈多桩矩形承台抗冲切计算
浅谈多桩矩形承台抗冲切计算摘要：根据国内现行规范，本文通过工程实例，运用常规方法对桩基础承台进行抗冲切验算。
关键字：多桩矩形承台抗冲切实例一、前言在工程建设中桩基础的应用非常广泛，而且种类繁多。
在设计过程中，桩基础承台的抗冲切验算是十分常见和重要的。
桩基承台是柱与桩的转换层，将柱子承受的荷载传递给桩基，其应力分布较为复杂。
本文就笔者对多桩矩形承台抗冲切验算过程的理解，根据实际工程中如何进行柱下四桩承台进行举例验算。
二、桩基承台计算要点在局部荷载或集中反力作用下，在承台内产生正应力和剪应力，尤其在柱（桩）头四周合成较大的主拉应力，当主拉应力超过混凝土抗拉强度时，沿柱（桩）头四周出现斜裂缝，最后在板内形成锥体斜截面破坏,破坏形状像从板中冲切而成，故称冲切破坏，为斜拉破坏。
冲切有时候也称冲剪，又称双向剪切。
对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力。
冲切破坏锥体的选取是抗冲切计算的重要步骤。
柱下桩基承台实际上相当于一个由多个集中力(即桩)作用下的倒立板柱，基底反力不连续，冲切破坏一般发生在桩顶内侧的连线上，这种破坏在45°斜线以内也可能发生，因此承台破坏锥体并不一定是唯一的。
破坏锥体的选用应符合实边缘连线所构成的四棱截锥体，截锥侧面坡角应不小于45°，当坡角小于45°时取45°，实际情况中存在多个破坏锥体时，对于出现的每种情况均应进行冲切验算。
承台的冲切强度有两种：一种是柱对承台自上而下的冲切，另一种是桩顶竖向净反力对承台自下而上的冲切1、柱对承台的冲切承台在承受柱传来的荷载时，若承台厚度不足，就会发生冲切破坏，咋珠子的四周形成一个不大于45度的斜面冲切破坏锥体。
对于矩形截面柱的矩形承台，在柱与承台交接处以及承台变阶处，可按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）公式计算：Fl≤2*[β0x*(bc+a0y)+β0y*(hc+a0x)]*βhp*ft*h0 (基础规范8.5.17-1)Fl=F-ΣNi(基础规范8.5.17-2)β0x=0.84/(λ0x+0.2) (基础规范8.5.17-3)β0y=0.84/(λ0y+0.2) (基础规范8.5.17-4)式中：Fl——扣除承台及其上填土自重，作用在冲切破坏锥体上相应于荷载效应基本组合的冲切力设计值，冲切破坏锥体应采用自柱边或承台变阶处至相应柱顶边缘连线构成的锥体，锥体与承台底面的夹角不小于45°；H0——冲切破坏锥体的有效高度；βhp——受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp 取1.0；当h大于或等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；β0x、β0y——冲切系数；λ0x、λ0y——冲跨比，λ0x=a0x/h0，λ0y=a0y/h0，λ0x=a0x/h0，a0x、a0y 为柱边或变阶处至桩边的水平距离；当a0x（a0y）＜0.2 h0时，a0x（a0y）=0.2h0；当a0x（a0y）＞h0时，a0x（a0y）=h0；F——柱根部轴力设计值；ΣNi——冲切破坏锥体范围内各桩的净反力设计值之和。
板上立柱安全验算
联排户型板上立柱安全验算（1）板抗冲切计算(FBCQ-1)执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规范》《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001), 本文简称《抗震规范》-----------------------------------------------------------------------1 设计资料：1.1 已知条件：板类型：平板式混凝土强度等级：C25保护层厚度：a s = 20mm柱子类型：中柱荷载标准组合的地基土平均净反力值：p = 1.00kPaX方向弯矩值：M x = -19.20kN·mY方向弯矩值：M y = -1.00kN·m荷载标准组合的柱轴力值：N = 15.00kN板厚度：d = 200mm板格边长：ln1 = 6000mm__ln2 = 5400mm柱截面宽度：w = 200mm柱截面高度：h = 400mm无柱墩形式_计算简图1.2 计算要求1) 冲切锥个数的判断2) 板受冲切承载力验算，包括X、Y两方向3) 板受剪切承载力验算，包括X、Y两方向2 板抗冲切计算过程和计算结果柱截面长边与短边的比值βs计算βs = max(h, w)/min(h, w) = max(400, 200)/min(400, 200) = 2.000受冲切承载力截面高度影响系数计算根据地基规范8.2.7确定βhp如下h = 200mm因为h ≤800mm, 故βhp = 1.0查混凝土规范表4.1.4，所选C25轴心抗拉强度设计值f t为f t = 1270.00kPa受冲切混凝土冲切抗力= 0.7×(0.4 + 1.2/2.000)×1.000×1270.00 = 889.00kPa2.1 板抗冲切验算1) X方向受冲切承载力验算h0 = d －αs = 200 －20 = 0.180ma) 计算冲切临界截面周长及极惯性矩与X方向弯矩作用方向一致的柱截面的边长h c = 0.200m垂直于h c的柱截面边长b c = 0.400m根据基础规范附录P，采用以下公式计算对于中柱，有：c1 = h c + h0 = 200 + 180 = 0.380mc2 = b c + h0 = 400 + 180 = 0.580mc AB = c1/2 = 0.190mu m = 2c1 + 2c2 = 2×380.000 + 2×580.000 = 1.920m= 0.380×0.1803/6 + 0.3803×0.180/6 + 0.580×0.180×0.3802/2 = 0.0096m4根据基础规范公式8.4.7-3，不平衡弯矩通过冲切临界截面上的偏心剪力传递的分配系数αs 为：= 0.350b) 相应于荷载效应基本组合时的集中力F l为：F l = N －p×(h c + 2×h0)×(b c + 2×h0)= 15.0 －1.0×(0.200 + 2×0.180)×(0.400 + 2×0.180) = 14.6kN作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩设计值M unb的计算：由于对称关系，柱截面形心与冲切临界截面重心重合，因此冲切临界截面重心上的弯矩，取柱根弯矩e p = 0.000me N = 0.000mM unb = |e N×N －e p×p×A ±M y| = 1.00kN·m根据以上参数，可以计算冲切临界截面上的剪应力最大值τmax为= 49.1kPaτmax≤889.0kPa------X方向板抗冲切验算满足------2) Y方向受冲切承载力验算h0 = d －αs = 200 －20 = 0.180ma) 计算冲切临界截面周长及极惯性矩与Y方向弯矩作用方向一致的柱截面的边长h c = 0.400m垂直于h c的柱截面边长b c = 0.200m根据基础规范附录P，采用以下公式计算对于中柱，有：c1 = h c + h0 = 400 + 180 = 0.580mc2 = b c + h0 = 200 + 180 = 0.380mc AB = c1/2 = 0.290mu m = 2c1 + 2c2 = 2×0.580 + 2×0.380 = 1.920m= 0.580×0.1803/6 + 0.5803×0.180/6 + 0.380×0.180×0.5802/2 = 0.0179m4根据基础规范公式8.4.7-3，不平衡弯矩通过冲切临界截面上的偏心剪力传递的分配系数αs 为：= 0.452b) 相应于荷载效应基本组合时的集中力F l为：F l = N －p×(h c + 2×h0)×(b c + 2×h0)= 15.0 －1.0×(0.400 + 2×0.180)×(0.200 + 2×0.180) = 14.6kN作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩设计值M unb的计算：由于对称关系，柱截面形心与冲切临界截面重心重合，因此冲切临界截面重心上的弯矩，取柱根弯矩e p = 0.000me N = 0.000mM unb = |e N×N －e p×p×A ±M x| = 19.0kN·m根据以上参数，可以计算冲切临界截面上的剪应力最大值τmax为= 181.0kPaτmax≤889.0kPa------Y方向板抗冲切验算满足-----------------------------------------------------------------------------【理正结构设计工具箱软件6.0】计算日期: 2011-07-13 16:57:04-----------------------------------------------------------------------板抗弯验算执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002), 本文简称《混凝土规范》《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001), 本文简称《荷载规范》-----------------------------------------------------------------------1 设计资料1.1 计算简图1.2 已知条件荷载条件:均布恒载 : 3.00kN/m2_恒载分项系数 : 1.20均布活载 : 2.50kN/m2_活载分项系数 : 1.40板容重 : 25.00kN/m3_活载准永久值系数: 0.50板厚 : 200mm局部线荷载:编号荷载属性 x1(m) y1(m) q1(kN/m) x2(m) y2(m) q2(kN/m) 1 恒载 3.100 0.700 37.50 3.100 1.200 37.50配筋条件:材料类型 : 混凝土__支座配筋调整系数: 1.00混凝土等级 : C25__跨中配筋调整系数: 1.00纵筋级别 : HRB335__跨中配筋方向(度): 0.00保护层厚度 : 15mm1.3 计算内容(1) 有限元内力计算(2) 弹性位移计算(3) 板边及跨中最大最小弯矩位置处配筋(4) 挠度、裂缝计算2 计算结果2.1 单位说明弯矩:kN.m/m_钢筋面积:mm2/m2.2 垂直板边弯矩边号最大弯矩最小弯矩左中右1 0.000 -34.881 0.000 -34.472 -0.2802 1.505 -0.280 1.505 -0.116 -0.0773 3.108 -0.216 -0.089 -0.094 3.1084 1.546 -27.551 1.546 -26.828 0.000 2.3 跨中弯矩注:跨中弯矩是在用户指定方向上跨中弯矩的最大值(以下同)x(m) y(m) 平行配筋方向垂直配筋方向3.538 3.066 12.164 ----3.486 3.503 ---- 14.0582.4 垂直板边配筋边号最大弯矩截面最小弯矩截面左中右1 400 678 400 670 4002 400 400 400 400 4003 400 400 400 400 4004 400 530 400 515 4002.5 跨中配筋x(m) y(m) 平行配筋方向垂直配筋方向3.538 3.066 400 ----3.486 3.503 ---- 4002.6 垂直板边选筋边号最大弯矩截面最小弯矩截面左中右1 D10@190(413) D12@160(707) D10@190(413) D12@160(707) D10@190(413)2 D10@190(413) D10@190(413) D10@190(413) D10@190(413) D10@190(413)3 D10@190(413) D10@190(413) D10@190(413) D10@190(413) D10@190(413)4 D10@190(413) D12@200(565) D10@190(413) D10@150(524) D10@190(413)2.7 跨中选筋x(m) y(m) 平行配筋方向垂直配筋方向3.538 3.066 D10@190(413) ----3.486 3.503 ---- D10@190(413)2.8 挠度和裂缝弹性位移/挠度 = BI/EI = 0.159挠度最大值: 8.042mm作用位置:x=3.248m y = 3.081m9.042/5400=1/671<<1/250,挠度验算通过。
抗冲切原理
抗冲切原理今天来聊聊抗冲切原理的一些事儿。
咱们先从生活里常见的一个现象说起。
你看啊，就像我们在工地上看到那种大的混凝土平台，如果在上面集中施加一个比较大的力，比如用一个很重的物体猛地撞击一个小范围的区域，按说这个局部受到这么大的力应该立刻就陷下去或者整个坏掉，但是如果这个平台设计建造得符合要求，它就不会出现这种情况。
这就和抗冲切原理有关系咯。
简单来说呢，抗冲切原理是为了防止结构在局部受力过大的时候发生破坏的一种机制。
打个比方吧，这就好比是一群人站在一块很厚的木板上，如果大家均匀分散地站着，木板能承受得住。
可是要是有几个人突然挤在一小片地方又蹦又跳（就像集中力加载），木板就容易从那几个人站的地方坏掉。
不过呢，如果我们在木板下面针对这个容易坏掉的小区域做一些特殊加固，比如加上几根非常结实的小木条来支撑这个小区域，那这个木板在那一小群人又蹦又跳的时候也能撑住。
这几根小木条就和混凝土结构中的抗冲切构造有点类似。
从理论的角度来说啊，在混凝土结构里面，冲切破坏通常在柱下或者集中荷载作用的板下发生。
当集中力太大的时候，板内部会产生斜向的主拉应力。
这时候要是这些应力超过了混凝土的抗拉强度，就可能出现冲切破坏。
这就像编织袋，你装太多东西，袋子某个角就会先破，破的方向就是承受拉力最大的斜向。
那为了抵抗这种破坏呢，我们会用到像配置抗冲切钢筋，增加板厚等方法。
在实际的建筑工程里，这种抗冲切原理应用太多啦。
例如高楼大厦的底部柱子和楼板相连的地方，柱子对楼板就有很大的集中力。
要是不考虑抗冲切，楼板很可能就从柱子周边坏掉。
这里呢，工程师就会根据计算在柱子周围配置足够的钢筋来抵抗冲切力，以保证楼板的安全。
说到这里，你可能会问，怎么去准确计算需要多少钢筋才够抗冲切呢？这时候啊，就有专门的计算理论和公式，会根据柱子的尺寸、楼板的厚度、混凝土的强度等级、荷载的大小等很多因素综合来计算。
老实说，我一开始也不太明白这个抗冲切原理。
尤其是那些复杂的计算公式，头都大了。
独立基础抗冲切验算例题
独立基础抗冲切验算例题抗冲切验算是评估工程结构在地震、爆炸等冲击作用下的抗力和稳定性的一种方法。
在进行抗冲切验算时，需要考虑结构的力学性能、材料的强度和刚度、地震或爆炸的作用力等因素。
下面以钢框架结构的抗冲切验算为例，介绍相关参考内容。
1.《抗震设计规范》（GB 50011-2010）：这是中国建筑抗震设计的基本规范，其中包括了钢结构的抗冲切验算的要求和方法。
该规范对于钢结构框架的设计、施工和验收提供了详细的指导。
2.《理论与实务相结合的钢结构抗震设计》（郭士勇，金忠林编著）：这本书系统地介绍了钢结构的抗震设计原理和实践经验。
其中包括了抗冲切验算的基本原理、方法和常见问题的分析与解决。
3.《地震工程实践》（陈显扬，洪明编著）：这本书讲述了地震工程的基本概念、理论和实践。
其中包括了地震荷载对结构的影响、结构的动力响应和抗震性能评估等内容，也涉及到了抗冲切验算的方法和应用。
4.《工程结构抗冲击与防爆设计》（王贵杰，肖君和，林强编著）：这本书专门介绍了工程结构的抗冲击和防爆设计的基本原理和方法。
其中包括了抗冲切验算的基本理论、计算模型和验算流程，还提供了一些实例和计算方法的详细说明。
5.《结构力学》（黄秀婷，周光明编著）：这本书主要介绍了结构力学的基本原理和分析方法。
在抗冲切验算中，需要对结构的刚度、承载能力进行计算和分析，这本书提供了相关的理论基础和计算方法。
除了上述参考内容外，还可以参考相关企业或研究机构的技术规范和研究成果，以及国内外相关论文和学术期刊的研究成果。
在实际工程中，抗冲切验算通常会应用一些专业的软件进行模拟和分析，这些软件的使用手册和技术说明也是进行抗冲切验算的重要参考内容。
综上所述，抗冲切验算涉及到结构力学、地震工程、钢结构设计等多个领域的知识。
除了以上提到的参考内容，还需要结合具体的工程要求和实践经验，进行综合分析和验算。
同时，还需要关注最新的技术进展和研究成果，不断更新和完善抗冲切验算的方法和标准。
截面抗冲切计算
5.2.5.2.1 无抗冲切钢筋时，板受冲切承载力验算在局部荷载或集中反力作用下不配置箍筋或弯起钢筋的板，其受冲切承载力应符合下列规定（见图5.2.5.2-1）：（a）局部荷载作用下；（b）集中反力作用下1-冲切破坏锥体的斜截面；2-临界截面；3-临界截面的周长；4-冲切破坏锥体底面线图5.2.5.2-1 板受冲切承载力计算(5.2.5-4)以上公式中的系数η，应按下列公式计算，并取其中较小值：(5.2.5-5)(5.2.5-6)式中：F l——局部荷载设计值或集中反力设计值；对板柱结构的节点，取柱所承受的轴向压力设计值的层间差值减去冲切破坏锥体范围内板所承受的荷载设计值；当有不平衡弯矩时，取等效集中反力设计值Fl，eq；βh——截面高度影响系数：当h≤800mm时，取βh=1.0；当h≥2000mm时，取βh =0.9；其间按线性内插法取用；f t——混凝土轴心抗拉强度设计值；σpc、m——临界截面的周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值宜控制在1.0~3.5N/mm2范围内；u m——临界截面的周长，距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长；h0——截面有效高度，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值；η1 ——局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数；η2——临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数；βs——局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，βs不宜大于4；当βs<2时，取βs=2；当面积为圆形时，取βs=2；αs——板柱结构中柱类型的影响系数：对中柱，取αs=40；对边柱，取αs=30；对角柱，αs=20。
当板开有孔洞且孔洞至局部荷载或集中反力作用面积边缘的距离不大于6h0时，受冲切承载力计算中取用的临界截面周长um，应扣除局部荷载或集中反力作用面积中心至开孔外边画出两条切线之间所包含的长度（见图5.2.5.2-2）1-局部荷载或集中反力作用面；2-临界截面的周长；3-孔洞；4-应扣除的长度图5.2.5.2-2 邻近孔洞时的临近截面周长当图中l1>l2时，孔洞边长l2用代替。
基础抗冲切验算
基础抗冲切验算基础是建筑物最重要的支撑结构之一，承受着建筑物的重量和动力作用。
因此，基础的设计和验算非常重要。
其中，基础的抗冲切验算是其中必不可少的一部分。
什么是抗冲切验算？抗冲切验算是基础验算中的一种，它是指基础对水平或倾斜荷载的抗冲切能力。
在地震、风灾等突发自然灾害和建筑物运行中，都会产生冲击荷载，抗冲切验算的目的就是确保基础在这种情况下也能够稳定承载建筑物。
抗冲切验算的步骤抗冲切验算的步骤主要包括基础的单向和双向抗冲切验算。
具体步骤如下：1. 单向抗冲切验算对于单向荷载来说，基础的抗冲切能力主要来自于混凝土剪应力承载力和地基的摩阻力。
（1）计算混凝土剪应力承载力，可以采用以下公式进行计算：Vc = 0.33fckbwd其中，Vc为混凝土剪应力承载力，fck为混凝土立方体抗压强度，bw 为基础的宽度，d为混凝土基础高度。
（2）计算地基的摩阻力，可以采用以下公式进行计算：Fmr = Cfr × P其中，Fmr为地基摩阻力，Cfr为地基的摩阻系数，P为地基承受的垂直荷载。
2. 双向抗冲切验算对于双向荷载来说，基础的抗冲切能力主要来自于混凝土剪应力承载力、地基的摩阻力和钢筋排布确定的双向桁架系统的贡献。
（1）计算混凝土剪应力承载力，与单向抗冲切验算相同。
（2）计算地基的摩阻力，与单向抗冲切验算相同。
（3）确定钢筋的排布方式，采用双向桁架系统，通过对桁架系统内钢筋的计算，可以得出双向荷载下带双向桁架加固的抗冲切能力。
需要注意的是，以上计算仅是抗冲切验算中的一部分，还有很多其他的验算工作需要进行，如基础的承载力验算等。
抗冲切验算的重要性抗冲切验算可以有效确保基础的稳固性，避免在突发自然灾害或建筑物运行中发生的意外事故。
一旦基础抗冲切能力不足，就会导致建筑物倾斜、移动、甚至倒塌。
因此，在基础设计中，抗冲切验算是至关重要的一个环节。
总结基础抗冲切验算是基础设计中必不可少的一项工作。
通过对混凝土剪应力承载力、地基的摩阻力以及钢筋排布确定的双向桁架系统等因素进行计算，可以确保基础在突发自然灾害和建筑物运行中的稳定性和安全性。
抗冲切验算部分
承台抗冲切验算所有承台厚度取 1.2m ，近似取钢筋混凝土保护层厚度 50mm ，则0h 1150mm = 。
1.承台受柱冲切承载力验算根据《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008)，冲切破坏锥体应采用自柱（墙）边或承台变阶处至相应桩顶边缘连线所构成的锥体，锥体斜面与承台底面之夹角不应小于45°对于柱下两桩承台，宜按深受弯构件（ lo/h<5.0， lo ＝ 1.15 ln ， ln 为两桩净距） 计算受弯、 受剪承载力， 不需要进行受冲切承载力计算。
为安全起见，以下仍然将两桩承台纳入冲切承载力验算。
对于柱下矩形独立承台受柱冲切的承载力可按下列公式计算（图5.9.7）：[]0)()(2h f a h a b F t hp ox c oy oy c ox l βββ+++≤∑-=i l Q F F式中 l F ——不计承台及其上土重，在荷载效应基本组合下作用于冲切破坏锥体上的 冲切力设计值；x 0β、y 0β—— —由公式2.084.00+=λβ求得，000/h a x x =λ，000/h a y y =λ；x 0λ、y 0λ 均应满足0.25～1.0的要求；c h 、c b —— 分别为x 、y 方向的柱截面的边长；hp β——承台受冲切承载力截面高度影响系数，当h ≤800mm 时，βhp 取1.0, h≥2000mm 时，βhp 取0.9,其间按线性内插法取值；oxa 、oya ——分别为x 、y 方向柱边离最近桩边的水平距离。
柱对承台冲切力：对CT1 ，l k F 3510kN 1.35F == 对CT2 ，l k F 5130kN 1.35F ==对CT3，l k F 2430kN 1.35F ==经验算，承台均满足冲切承载力要求。
计算过程见下表。
注：（1）对CT1，CT3，0x c a (900h )/2=- ， 0y c a (1000b )/2=- （2）对CT2， 0y c 0x 0x10x2a 450b /2,a (a a )/2=-=+其中0x1c c a 14232/3225h /2723.7h /2=⨯--=-，0x2c c a 14231/3225250h /2949.3h /2=⨯++-=-x 0β：由0x10x2a ,a 计算得到的0β取平均值。
抗冲切箍筋作用
抗冲切箍筋作用抗冲切箍筋是混凝土结构中常用的一种加固措施，用来增强构件的抗冲切能力。
在抗震设计和加固工程中起到了重要的作用。
本文将探讨抗冲切箍筋的作用原理、设计要点以及施工注意事项。
一、抗冲切箍筋的作用原理抗冲切箍筋的作用主要体现在以下几个方面：1.限制混凝土的冲切破坏混凝土在受到冲击荷载作用时，易发生冲切破坏。
抗冲切箍筋的设置可以限制混凝土的冲切破坏，增加构件的抗冲切能力，提高整体的承载力。
2.增强构件的延性抗冲切箍筋可以提高构件的延性，使其在受到冲击荷载时能够有一定的变形能力，从而减小结构的刚度，降低冲击力的传递，保证结构的安全性。
3.提高构件的耐久性抗冲切箍筋的设置可以有效减小混凝土的裂缝宽度，防止裂缝的扩展，避免水、气体等侵入混凝土内部，从而提高构件的耐久性。
二、抗冲切箍筋的设计要点在设计抗冲切箍筋时，需要考虑以下几个要点：1.箍筋截面积的确定抗冲切箍筋的截面积应根据构件的受力情况和冲切破坏的要求来确定。
一般情况下，箍筋截面积的设计应满足构件的承载力和变形性能的要求。
2.箍筋的布置方式抗冲切箍筋的布置方式有环形和斜向两种。
环形箍筋适用于圆形或近似圆形的构件，斜向箍筋适用于矩形或近似矩形的构件。
根据具体情况选择合适的布置方式。
3.箍筋的间距和箍筋之间的连接抗冲切箍筋的间距应根据构件的尺寸和受力情况来确定。
一般情况下，间距不宜过大，以保证箍筋在冲切破坏时能够有效发挥作用。
箍筋之间的连接可以采用焊接、绑扎等方式。
三、抗冲切箍筋的施工注意事项在施工过程中，需要注意以下几个方面：1.箍筋的安装位置和固定方式抗冲切箍筋应安装在构件的受力区域，同时要保证箍筋与混凝土之间有足够的保护层。
箍筋的固定方式可以采用焊接、绑扎等方式，要确保牢固可靠。
2.箍筋的质量和数量控制在施工过程中，要严格控制箍筋的质量和数量。
箍筋的质量应符合相关标准和规范的要求，数量应满足设计要求，以确保抗冲切箍筋的有效性。
3.施工工艺的控制抗冲切箍筋的施工工艺要合理控制，包括焊接、绑扎等工艺的操作。
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基础冲切验算
1. 计算基础底面反力设计值
1.1 计算x方向基础底面反力设计值
ex=Mdy/(F+G)=-3.500/(172.000+91.125)=-0.013m
因 ex≤Bx/6.0=0.250m x方向小偏心
Pmax_x=(F+G)/A+6*|Mdy|/(Bx2*By)
=(172.000+91.125)/2.250+6*|-3.500|/(1.5002*1.500)
=123.167kPa
Pmin_x=(F+G)/A-6*|Mdy|/(Bx2*By)
=(172.000+91.125)/2.250-6*|-3.500|/(1.5002*1.500)
=110.722kPa
1.2 计算y方向基础底面反力设计值
ey=Mdx/(F+G)=-2.100/(172.000+91.125)=-0.008m
因 ey≤By/6=0.250 y方向小偏心
Pmax_y=(F+G)/A+6*|Mdx|/(By2*Bx)
=(172.000+91.125)/2.250+6*|-2.100|/(1.5002*1.500)
=120.678kPa
Pmin_y=(F+G)/A-6*|Mdx|/(By2*Bx)
=(172.000+91.125)/2.250-6*|-2.100|/(1.5002*1.500)
=113.211kPa
1.3 因 Mdx≠0 Mdy≠0
Pmax=Pmax_x+Pmax_y-(F+G)/A
=123.167+120.678-(172.000+91.125)/2.250
=126.900kPa
1.4 计算地基净反力极值
Pjmax=Pmax-G/A=126.900-91.125/2.250=86.400kPa
Pjmax_x=Pmax_x-G/A=123.167-91.125/2.250=82.667kPa
Pjmax_y=Pmax_y-G/A=120.678-91.125/2.250=80.178kPa
2. 柱对基础的冲切验算
2.1 因 (H≤800) βhp=1.0
2.2 x方向柱对基础的冲切验算
x冲切面积
Alx=max((A1-hc/2-ho)*(bc+2*ho)+(A1-hc/2-ho)2,(A2-hc/2-ho)*(bc+2*ho)+(A2-hc/2-ho )2
=max((0.750-0.300/2-0.260)*(0.300+2*0.260)+(0.750-0.300/2-0.260)2,(0.750-0. 300/2-0.260)*(0.300+2*0.260)+(0.750-0.300/2-0.260)2)
=max(0.394,0.394)
=0.394m2
x冲切截面上的地基净反力设计值Flx=Alx*Pjmax=0.394*86.400=34.076kN
γo*Flx=1.0*34.076=34.08kN
因γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*ho (6.5.5-1)
=0.7*1.000*1.43*560*260
=145.75kN
x方向柱对基础的冲切满足规范要求
2.3 y方向柱对基础的冲切验算
y冲切面积
Aly=max((B1-bc/2-ho)*(hc+2*ho)+(B1-bc/2-ho)2,(B2-bc/2-ho)*(hc+2*ho)+(B2-bc/2-ho )2)
=max((0.750-0.300/2-0.260)*(0.300+2*0.260)+(0.750-0.300-0.260)2/2,(0.750-0. 300/2-0.260)*(0.300+2*0.260)+(0.750-0.300-0.260)2/2)
=max(0.394,0.394)
=0.394m2
y冲切截面上的地基净反力设计值Fly=Aly*Pjmax=0.394*86.400=34.076kN
γo*Fly=1.0*34.076=34.08kN
因γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*ho (6.5.5-1)
=0.7*1.000*1.43*560.000*260
=145.75kN
y方向柱对基础的冲切满足规范要求
5.1 基础底面尺寸的确定
1、轴心受压基础
基础形式如图2-36所示，由于轴心受压假定基础底面的压应力为均匀分布，其
，设计时应满足下式
式中——上部结构传至基础顶面的竖向力设计值。
G——基础自重设计值和基础上土重标准值；
A——基础底面面积；
——经宽度和深度修正后的地基承载力设计值。
图2-36
d为基础埋置深度，并设基础和其上土的重度为（），则
，代入上式可得：
由上式求得A,先定基础底面的一个边长a,则可求出另一个边长。
一般情况下,轴压基础其底面为正方形即。
２、偏心受压基础
假定偏心受压基础底面的压应力按线性非均匀分布。
如图2-37所示。
——基础底面最大压应力设计值
——基础底面最小压应力设计值
——基础面积，
——基础底面面积的弹性抵抗矩，
——作用于基础底面德轴向力设计值，
令，并代入上式得
由上式可知：当时，，基底全部为压应力，如图2-37(a)所示；当
时，，地基反力为三角形（图2-37(b)）；当时，，表明基础底面将产生部分拉应力区，由于基础与地基的接触面是不可能承受拉应力的，所以，这部分基础面积与地基之间是脱离的。
（如图2-37(c)），这时承受地基反力的基础面积不
是而是。
因此，对这种情况，不能按上式计算。
而应按下式计算
式中——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离；
偏压基础底面尺寸应满足下列要求：
（a）地基所受的平均压应力不超过地基承载力设计值，即：
（b）地基所受的最大压应力不超过地基承载力设计值的1.2倍，即：
（c）对有吊车的厂房，应控制，即。
偏心受压基础底面尺寸的确定一般采用试算法，先按轴心受压基础估算底面积，再参考弯矩的大小，适当放大10%~40%，即
根据A初定边长a与b；将a，b代入应力计算式求出及；验算是否满足上述2
条要求。
如不满足或富余过多，应调整底边尺寸，直至合理为止。
图2-37
5.2 基础高度的确定
基础高度按构造要求和抗冲切承载力确定。
1．抗冲切承载力验算
试验表明，当基础承受柱传来的荷载时，如果沿柱周边或变阶处的基础高度不足时，则沿柱边或变阶周边将发生呈角锥形的冲切破坏。
如图2-38所示，图中阴影部分为角锥体，
其界面与水平面的夹角取。
图2-38
为保证不致发生冲坏破坏，必须使冲切界面外的冲切力不大于冲切界面上混凝土的抗冲切承载力，即
图2-39
2．关于与的计算
对于阶梯形基础，除验算柱边外，在变阶处也应做冲切强度验算，其冲切破坏锥体由变阶处沿斜面形成。
如图2-40（b）所示。
当验算变阶处的冲切承载力时,只需将和计算公式中的、分别代以基础上阶处的长度和宽度即可，公式中的采用下阶的有效
高度。
如基础底面落在冲切锥体底面以内，则不必再进行冲切验算。
做基础设计时，一般是根据构造要求先假定基础高度，然后按冲切要求验
算，如不能满足，则应增加高度重新验算，直至满足。
当基础底面落在
线（冲切锥体）以内时，可不进行冲切验算。
图2-40
5.3 基础底板配筋计算
1）弯矩控制截面
实验表明，基础底板在地基净反力作用下，在两个方向都会产生向上的弯曲，因此，底板配筋可按受弯构件计算，且在两个方向配筋。
底板配筋计算的控制截面选在柱与基础交接处，如图2-41中的= 1 \* ROMAN I- = 1 \* ROMAN I及= 2 \* ROMAN II- = 2 \* ROMAN II截面。
分别计算两个方向的弯矩，作为配筋的依据。
2）弯矩计算
计算弯矩时，将基础视为固定在柱子上的四块悬挑板，板的划分如图2-41中虚线所示，各块板在地基净反力的作用下产生弯矩。
设为地基净反力沿长边方向在= 1 \*
ROMAN I- = 1 \* ROMAN I截面处产生的弯矩设计值，为= 2 \* ROMAN II- = 2 \* ROMAN II截面处产生的弯矩设计值，
3）配筋计算
计算配筋时，将内力臂系数近似地取为0.9，则
图2-41
5．4 构造要求
1）混凝土强度等级不宜低于C15；
2）受力钢筋直径 ,间距且；
3）基础下一般应设置厚度为100 mm的素混凝土垫层，其强度等级一般为C10。
当有垫层时，钢筋净保护层，如没有垫层，则；
4）锥形基础及阶梯形基础的几何尺寸应满足图2-42、[表2-5]及[表2-6]的要求。
为了保证预制柱在安装时的稳定性，柱插入杯口的深度除满足上表的要求外，还应满足，H为预制柱的高度。
图2-42。